JPS6210353B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸収冷凍機の制御装置に関するもので
ある。

従来の吸収冷凍機の一例を第１図に基づいて説
明する。

なお第１図に示すものは蒸気式二重効用吸収冷
凍機で、冷媒に水、吸収剤（溶液）にリチウムブ
ロマイド水溶液、加熱源に蒸気を使用したもので
ある。

図において、１は高圧再生器、２は低圧再生
器、３は凝縮器、４は蒸発器、５は吸収器、６は
低温熱交換器、７は溶液制御弁、８は高温熱交換
器、９乃至１４は溶液配管、１５は再生器ポン
プ、１６は吸収器ポンプ、１７はエゼクター、１
８乃至２０は冷媒配管、２１は冷媒ポンプ、２２
は蒸気配管、２３は冷却水配管、２４は冷水配
管、２５は蒸気調節弁であり、図示のように配管
接続され、高圧再生器１で蒸発した冷媒は低圧再
生器２を経て凝縮器３に入り、冷却水配管２３内
の水と熱交換して凝縮液化した後蒸発器４に入り
冷水配管２４内の水と熱交換して蒸発し、この際
に奪う熱によつて冷水配管２４内の水を冷却す
る。

一方、蒸発した冷媒は吸収器５で、溶液により
吸収され、冷媒を吸収して濃度の薄くなつた溶液
はポンプ１５により、低温熱交換器６、高温熱交
換器８を経て高圧再生器１に入り蒸気配管２２中
の蒸気によつて加熱され冷媒を蒸発分離して高濃
度の溶液となり、高温熱交換器８を経て低圧再生
器２に入り冷媒と熱交換した後、低温熱交換器６
を経てエゼクター１７で吸収器ポンプ１６からの
溶液と混合して吸収器５内に散布される。

このような吸収冷凍機の運転においては、一般
的に、低温熱交換器６の出口すなわち配管１３内
の溶液濃度が高いほど運転効率が高いと言われて
いる。ただし、濃度が高すぎるとリチウムブロマ
イドが析出するので上限は決まつている。

このことに注目し、第１図に示すように凝縮冷
媒温度、低圧再生器出口溶液温度および低温熱交
換器出口溶液温度をそれぞれ温度検出器３０，３
１および３２で検出し、これらから溶液濃度と結
晶限界濃度との差すなわち濃度余裕を計算装置３
３によつて計算し、これが設定器３４から与えら
れる設定値になるよう比較器３５およびコントロ
ーラ３６を用いて溶液制御弁７の開度を調節し、
高効率運転を行なうようにしたものが、実願昭54
―44232号として考案された。

この新しい考案に従つてテストを行なつたとこ
ろ濃度余裕が非常に小さくなつて来ると (1) 濃度余裕以外の条件が効いて来て濃度余裕が
小さくなると一般的な傾向とは逆に効率が低下
し始めることがある。換言すれば最高効率とな
るような０ではない濃度余裕値が存在する場合
があること。

(2) 濃度余裕が小さいほど効率が良いという一般
的傾向には従うが、濃度余裕を小さくしようと
して溶液制御弁を閉じると高圧再生器への溶液
流入量が減じて高圧再生器内の溶液レベルが下
がりすぎるという不具合を生ずるため一定量以
下に濃度余裕の設定値を落とせない場合がある
こと。

(3) 上記(1)，(2)を考慮した濃度余裕設定値の最適
値は冷凍負荷や冷却水入口温度他の条件に依存
するため最高効率運用をしようとすれば運転員
が時々刻々の状況に応じて変える必要のあるこ
とが判明した。

本発明は、上記したように、最高効率を与える
濃度余裕設定値が冷凍負荷に非常に強く依存する
ことが判明したことに着目してなされたもので、
その目的とするところは冷凍負荷を算出し、これ
を指標にして濃度余裕設定値の変更を自動的に行
なうことにより常に高効率運転を行なわせること
のできる吸収冷凍機の制御装置を提供することに
ある。

本発明は、濃溶液の濃度余裕を溶液制御弁を用
いて制御する制御系を備えた吸収冷凍機におい
て、冷水流量及び冷水出入口温度を検出し、これ
らより冷凍負荷を算出すると共に同冷凍負荷の関
数として濃度余裕設定値を変更する制御回路を設
けたことを特徴とするもので冷凍負荷を算出し、
その関数として濃度余裕設定値を自動的に変更し
て溶液濃度を制御することができるため、常に高
効率自動運転を行なわせることができる。

以下、本発明を実施例に基いて説明する。

第２図において、１乃至３６は、第１図に示し
たものと同様であり、本実施例においては、さら
に、冷水出入口温度検出器４１，４２を設けこの
２つの温度検出器の出力を減算器４３に接続し、
減算器４３の出力を乗算器４４の１つの入力端に
接続する。また同乗算器４４の他方の入力端には
冷水流量検出器４５の出力を接続し、乗算器４４
の出力を関数発生器４６に入力する。さらに関数
発生器４６の出力を前述の比較器３５の一方の入
力端に接続する。同比較器３５の他方の入力端に
は前述のように計算装置３３の出力が接続されて
いる。

温度検出器４１は冷水出口温度T₄をまた温度
検出器４２は冷水入口温度T₅を検出し、冷水流
量検出器４５は冷水流量Ｑを検出する。

いま、冷水の比熱の温度依存性を無視し、一定
値であるとすると、本吸収冷凍機の冷凍負荷Ｌ
は、 Ｌ＝Ｑ×（T₄−T₅） ……(1) と表現できる。すなわち、減算器４３は(1)式右
辺の温度差（T₄−T₅）を計算し、乗算器４４はこ
の温度差に流量Ｑをかけて冷凍負荷Ｌを算出す
る。関数発生器４６はこの冷凍負荷を入力とし
て、各負荷で予め定められた濃度余裕設定値（△
X₁，△X₂，…，△Ｘ_o，ｎブレークポイント数）
間を第３図に示すように補間して出力するもので
ある。

すなわち、その値のセツトの仕方を例示する
と、50％負荷で濃度余裕設定値を５％，６％，７
％と変えてみて試験運転を行ない、各試験それぞ
れの成績係数Ｙ^５ _５０，Ｙ^６ _５０，Ｙ^７ _５０を算出する
。この
試験運転をいくつかの負荷（第４図の例では100
％，75％，50％，30％）で行ない試験運転結果を
第４図に示すように△Ｘ―Ｙ平面上にプロツト
し、各負荷で成績係数が最大（・印で示す）とな
る濃度余裕設定値△X₃₀，△X₅₀，△X₇₅，△X₁₀₀
を求める。これを冷凍負荷に対してプロツトした
ものが第３図である。

なお、第４図で100％負荷の場合のように濃度
余裕設定値が低いほど成績係数が高い場合には結
晶に対する安全余裕をみて、ある程度以下には下
げないようにする。

また、30％負荷の場合のように濃度余裕設定値
が高い方が成績係数は高いが、濃度余裕設定値を
あまり高くしすぎると高圧再生器レベル：高など
の不具合が生じるような場合にはある程度以上に
は上げないようにする。

このように関数発生器４６の設定には成績係数
だけでなくそれ以外の制限をも加味した最適値を
設定しなければならない。

以上のようにして、成績係数が最高でしかもそ
れ以外の制限条件に抵触しないような濃度余裕設
定値の最適値を自動的に追い求めることができ、
これによつて溶液濃度を制御し、常に高効率自動
運転を行なわせることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のものを示す構成図、第２図は本
発明の一実施例を示す構成図、第３図は冷凍負荷
と濃度余裕設定値との関係を示す図、第４図は濃
度余裕設定値と成績係数との関係を示す図であ
る。 ７…溶液制御弁、３０，３１，３２…温度検出
器、３３…計算装置、３５…比較器、３６…コン
トローラ、４１…冷水出口温度検出器、４２…冷
水入口温度検出器、４３…減算器、４４…乗算
器、４５…冷水流量検出器、４６…関数発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 濃溶液の濃度余裕を溶液制御弁を用いて制御
   する制御系を備えた吸収冷凍機において、冷水流
   量及び冷水出入口温度を検出し、これらより冷凍
   負荷を算出すると共に同冷凍負荷の関数として濃
   度余裕設定値を変更する制御回路を設けたことを
   特徴とする吸収冷凍機の制御装置。